Fusionsmaterialien

Für den Einsatz in ASDEX Upgrade werden Wolfram-Schichten untersucht und weiterentwickelt. Nach guten Ergebnissen mit Teststücken sollen weiterentwickelte Wolfram-Beschichtungen eingesetzt werden. Dabei wird insbesondere das Zusammenwirken von chemischen und diffusionsgesteuerten Prozessen untersucht.

Niedrig-Z-Materialien

Teile der ersten Wand von Wendelstein 7-X sollen mit einer Schutzschicht aus plasmagespritztem Borkarbid versehen werden. Die im Rahmen von Industrieaufträgen entwickelten Schichten werden dazu umfangreichen Untersuchungen unterzogen hinsichtlich Erosion, Wärmeleitfähigkeit sowie Schichtzusammensetzung und -struktur. Hinzu kamen Modellierung des thermomechanischen Verhaltens sowie Tests zur Plasma-Werkstoff-Wechselwirkung in TEXTOR und im Plasmagenerator der Berliner IPP-Arbeitsgruppe Plasmadiagnostik.

In Zusammenarbeit mit dem spanischen Forschungsinstitut CEIT (San Sebastian) wurden für Grundlagenstudien Graphite synthetisiert, die Zumischungen von Karbiden in feiner Dispersion enthalten. Diese Proben werden hinsichtlich Graphitierungsgrad, Wärmeleitfähigkeit und Erosionsverhalten untersucht. Erste Erosionsergebnisse zeigen eine deutlich reduzierte chemische Reaktivität der dotierten Kohlenstoffe mit Wasserstoffionen.



Oberflächenprozesse an plasmabelasteten Materialien

Untersucht werden die Grundlagen von Erosion unter Teilchenbelastung, der Einbau von Teilchen in den Oberflächen und Oberflächenreaktionen.

Komposit-Werkstoffe

An Kompositmaterialien werden mikroskopische Materialschädigungsprozesse untersucht. Materialdaten zur Modellierung dieser Vorgänge sollen durch eine dynamische Eindruckvorrichtung gewonnen werden.

Dünne Diffusionssperrschichten, die zur Rückhaltung des in Fusionskraftwerken benötigten Tritiums dienen, werden mittels eines Plasmaverfahrens abgeschieden und charakterisiert.

Material-Wandern in Fusionsanlagen

An ASDEX Upgrade wird der Transport von Wolfram in Plasmagefäß und Divertor untersucht sowie die Bedeckung der
Wolframbeschichtung durch redeponierten Kohlenstoff. Dazu werden in ASDEX Upgrade eingebaute Langzeitproben und Proben von Wandkomponenten analysiert.

Auch am JET-Experiment sollen u.a. Wolfram-Testkacheln eingesetzt werden.